$H_0$ 的困境

我们对直接局域测量与从宇宙微波背景（CMB）推断的模型依赖值之间的 $H_0$ 张力进行了全面的宇宙学研究。随着近期 $H_0$ 的测量，这一张力已升至超过 $3\sigma$。我们考虑了在不修改晚期宇宙学的情况下改变早期物理。我们还利用重子声学振荡（BAO）和 Ia 型超新星的距离测量，以最小假设的模型无关方式重建了晚期膨胀历史，发现在 $z<0.6$ 处，恢复的膨胀历史形状与标准 LCDM 模型的差异小于 5%。这些探针还提供了对低红移标准尺的模型不敏感约束，直接测量了组合 $r_s h$，其中 $H_0=h \times 100$ km/s/Mpc，$r_s$ 是辐射拖曳时的声视界（标准尺），传统上由 CMB 观测约束。因此，$r_s$ 和 $H_0$ 为可观测宇宙两端的距离测量提供了绝对尺度（锚点）。我们校准了宇宙距离阶梯，并获得了声学尺度标准尺 $r_s$ 的模型无关测定。$H_0$ 的张力反映了我们测定的 $r_s$ 与其标准的、CMB 推断值之间的不匹配。在不包含高-l 普朗克 CMB 极化数据（即仅考虑“推荐基线”低-l 极化和温度以及高-l 温度数据）的情况下，对早期物理进行修改以包含一个有效物种数约为 0.4 的暗辐射成分，将使 CMB 推断的约束与局域 $H_0$ 和标准尺测定值相协调。包含“初步”高-l 普朗克 CMB 极化数据则不利于这一解决方案。